Știri internaționale de ultimă oră Educaţie Noutăți Turism Știri de călătorie Știri de ultimă oră în SUA

Apa de pe Pământ: a venit cu adevărat din praful spațial?

Praful spațial aduce apă pe Pământ

Este posibil ca o echipă internațională de oameni de știință să fi rezolvat un mister cheie despre originile apei pe Pământ, după ce a descoperit noi dovezi convingătoare care indică un vinovat puțin probabil - Soarele.

Print Friendly, PDF & Email

Într-o nouă lucrare publicată astăzi în jurnal Astronomia naturii, o echipă de cercetători din Marea Britanie, Australia și America descrie modul în care o nouă analiză a unui asteroid antic sugerează că boabele de praf extraterestre au transportat apă pe Pământ pe măsură ce planeta s-a format.

Apa din boabe a fost produsă de intemperii spațiale, un proces prin care particulele încărcate de la Soare cunoscute sub numele de vânt solar au modificat compoziția chimică a boabelor pentru a produce molecule de apă. 

Descoperirea ar putea răspunde la întrebarea de lungă durată de unde a găsit Pământul neobișnuit de bogat în apă oceanele care acoperă 70% din suprafața sa - mult mai mult decât orice altă planetă stâncoasă din sistemul nostru solar. De asemenea, ar putea ajuta viitoarele misiuni spațiale să găsească surse de apă în lumi fără aer.

Oamenii de știință planetari s-au nedumerit de zeci de ani cu privire la sursa oceanelor Pământului. O teorie sugerează că un tip de rocă spațială purtătoare de apă cunoscută sub numele de asteroizi de tip C ar fi putut aduce apă către planetă în etapele finale ale formării sale acum 4.6 miliarde de ani.  

Pentru a testa această teorie, oamenii de știință au analizat anterior „amprenta” izotopică a unor bucăți de asteroizi de tip C care au căzut pe Pământ ca meteoriți condriți carbonați, bogati în apă. Dacă raportul dintre hidrogen și deuteriu din apa meteoriților se potrivește cu cel al apei terestre, oamenii de știință ar putea concluziona că meteoriții de tip C sunt sursa probabilă.

Rezultatele nu au fost chiar atât de clare. În timp ce amprentele de deuteriu/hidrogen ale unor meteoriți bogați în apă s-au potrivit într-adevăr cu apa Pământului, mulți nu s-au potrivit. În medie, amprentele lichide ale acestor meteoriți nu s-au aliniat cu apa găsită în mantaua Pământului și oceane. În schimb, Pământul are o amprentă izotopică diferită, puțin mai ușoară. 

Cu alte cuvinte, în timp ce o parte din apa Pământului trebuie să fi provenit de la meteoriți de tip C, Pământul care se formează trebuie să fi primit apă de la cel puțin o sursă mai izotopică de lumină care își are originea în altă parte a Sistemului Solar. 

Echipa condusă de Universitatea din Glasgow a folosit un proces analitic de ultimă oră numit tomografie cu sondă atomică pentru a examina probe de la un alt tip de rocă spațială cunoscută sub numele de asteroid de tip S, care orbitează mai aproape de soare decât tipurile C. Probele pe care le-au analizat proveneau de la un asteroid numit Itokawa, care au fost colectate de sonda spațială japoneză Hayabusa și s-au întors pe Pământ în 2010.

Tomografia cu sondă atomică a permis echipei să măsoare structura atomică a boabelor câte un atom și să detecteze molecule individuale de apă. Descoperirile lor demonstrează că o cantitate semnificativă de apă a fost produsă chiar sub suprafața boabelor de mărimea unui praf de la Itokawa prin intemperii spațiale. 

Sistemul solar timpuriu a fost un loc foarte praf, oferind o mare oportunitate de producere a apei sub suprafața particulelor de praf din spațiu. Acest praf bogat în apă, sugerează cercetătorii, ar fi plouat pe Pământul timpuriu alături de asteroizi de tip C, ca parte a livrării oceanelor Pământului.

Dr. Luke Daly, de la Școala de Științe Geografice și Pământului de la Universitatea din Glasgow, este autorul principal al lucrării. Dr Daly a spus: „Vânturile solare sunt fluxuri de ioni de hidrogen și heliu care curg constant de la Soare în spațiu. Când acești ioni de hidrogen lovesc o suprafață fără aer, cum ar fi un asteroid sau o particulă de praf din spațiu, ei pătrund la câțiva zeci de nanometri sub suprafață, unde pot afecta compoziția chimică a rocii. De-a lungul timpului, efectul „deteriorării în spațiu” al ionilor de hidrogen poate ejecta suficienți atomi de oxigen din materialele din rocă pentru a crea H.2O – apă – prins în minerale de pe asteroid.

„În mod esențial, această apă derivată din vânt solar produsă de sistemul solar timpuriu este ușoară izotopic. Acest lucru sugerează cu tărie că praful cu granulație fină, lovit de vântul solar și atras în Pământul în formare cu miliarde de ani în urmă, ar putea fi sursa rezervorului lipsă de apă de pe planetă.

Prof. Phil Bland, profesor distins John Curtin la Școala de Științe Pământului și Planetare de la Universitatea Curtin și coautor al lucrării, a declarat: „Tomografia cu sondă atomică ne permite să aruncăm o privire incredibil de detaliată în interiorul primilor 50 de nanometri sau cam asa ceva ai suprafeței. de boabe de praf pe Itokawa, care orbitează în jurul soarelui în cicluri de 18 luni. Ne-a permis să vedem că acest fragment de margine acoperită de vremea spațiului conținea suficientă apă care, dacă l-am mări, s-ar ridica la aproximativ 20 de litri pentru fiecare metru cub de rocă.”

Co-autorul Prof. Michelle Thompson de la Departamentul de Științe Pământului, Atmosferice și Planetare de la Universitatea Purdue a adăugat: „Este genul de măsurare care pur și simplu nu ar fi fost posibilă fără această tehnologie remarcabilă. Ne oferă o perspectivă extraordinară asupra modului în care particulele minuscule de praf care plutesc în spațiu ne pot ajuta să echilibrăm cărțile privind compoziția izotopică a apei Pământului și să ne ofere noi indicii pentru a ajuta la rezolvarea misterului originilor sale.”

Cercetătorii au avut mare grijă să se asigure că rezultatele testării lor sunt exacte, efectuând experimente suplimentare cu alte surse pentru a le verifica rezultatele.

Dr Daly a adăugat: „Sistemul de tomografie cu sondă atomică de la Universitatea Curtin este de clasă mondială, dar nu a fost niciodată obișnuit pentru genul de analiză a hidrogenului pe care îl întreprindem aici. Am vrut să fim siguri că rezultatele pe care le vedeam sunt corecte. Am prezentat rezultatele noastre preliminare la conferința Lunar and Planetary Science din 2018 și am întrebat dacă vreun colegi prezenți ne-ar ajuta să ne validăm descoperirile cu mostre proprii. Spre bucuria noastră, colegii de la NASA Johnson Space Center și de la Universitatea Hawai'i din Mānoa, Purdue, Virginia și Northern Arizona Universities, laboratoarele naționale din Idaho și Sandia s-au oferit să ajute. Ne-au oferit mostre de minerale similare iradiate cu heliu și deuteriu în loc de hidrogen, iar din rezultatele sondei atomice ale acelor materiale a devenit rapid clar că ceea ce vedeam în Itokawa era de origine extraterestră.

„Colegii care și-au oferit sprijinul în această cercetare reprezintă într-adevăr o echipă de vis pentru meteorizarea spațiului, așa că suntem foarte încântați de dovezile pe care le-am colectat. Ar putea deschide ușa către o înțelegere mult mai bună a cum arăta sistemul solar timpuriu și cum s-au format Pământul și oceanele sale.”

Profesorul John Bradley, de la Universitatea Hawai'i din Mānoa, Honolulu, coautor al lucrării, a adăugat: În urmă cu un deceniu, ideea că iradierea vântului solar este relevantă pentru originea apei în sistemul solar. , mult mai puțin relevant pentru oceanele Pământului, ar fi fost întâmpinat cu scepticism. Arătând pentru prima dată că se produce apă in-situ Pe suprafața unui asteroid, studiul nostru se bazează pe acumularea de dovezi că interacțiunea vântului solar cu boabele de praf bogate în oxigen produce într-adevăr apă. 

„Deoarece praful care era abundent în nebuloasa solară înainte de debutul acreției planetezimale a fost iradiat în mod inevitabil, apa produsă de acest mecanism este direct relevantă pentru originea apei în sistemele planetare și, posibil, pentru compoziția izotopică a oceanelor Pământului.”

Estimările lor cu privire la cantitatea de apă care ar putea fi conținută în suprafețele meteorologice sugerează, de asemenea, o modalitate prin care viitorii exploratori spațiali ar putea produce provizii de apă chiar și pe cele mai aparent aride planete. 

Coautorul profesor Hope Ishii de la Universitatea din Hawai'i din Mānoa a spus: „Una dintre problemele viitoarei explorări ale spațiului uman este modul în care astronauții vor găsi suficientă apă pentru a-i menține în viață și pentru a-și îndeplini sarcinile fără a o purta cu ei în călătoria lor. . 

„Credem că este rezonabil să presupunem că același proces de intemperii spațiale care a creat apa pe Itokawa va fi avut loc într-un grad sau altul pe multe lumi fără aer precum Luna sau asteroidul Vesta. Aceasta ar putea însemna că exploratorii spațiului ar putea fi capabili să proceseze surse proaspete de apă direct din praful de pe suprafața planetei. Este incitant să ne gândim că procesele care au format planetele ar putea ajuta la susținerea vieții umane pe măsură ce ajungem dincolo de Pământ.” 

Dr Daly a adăugat: „Proiectul Artemis al NASA își propune să stabilească o bază permanentă pe Lună. Dacă suprafața lunară are un rezervor de apă similar provenit de la vântul solar descoperit de această cercetare pe Itokawa, ar reprezenta o resursă enormă și valoroasă pentru a ajuta la atingerea acestui obiectiv.”

Lucrarea echipei, intitulată „Contribuția vântului solar la oceanele Pământului”, este publicată în Natura Astronomie. 

Cercetători de la Universitatea din Glasgow, Universitatea Curtin, Universitatea din Sydney, Universitatea din Oxford, Universitatea din Hawai'i din Mānoa, Muzeul de Istorie Naturală, Laboratorul Național Idha, Lockheed Martin, Laboratoarele Naționale Sandia, Centrul Spațial Johnson NASA, Universitatea din Virginia, Universitatea Northern Arizona și Universitatea Purdue au contribuit toate la lucrare. 

Print Friendly, PDF & Email

Despre autor

Linda S. Hohnholz

Linda Hohnholz a fost redactor-șef pentru eTurboNews pentru multi ani.
Îi place să scrie și este atentă la detalii.
Ea este, de asemenea, responsabilă de tot conținutul premium și comunicatele de presă.

Lăsați un comentariu